实验二：算术编码及MATLAB实现.doc

武夷学院实验报告课程名称： 多媒体通信技术 项目名称： 算术编码及MATLAB实现 姓名： _专业：_通信工程_ 班级： 学号：_同组成员_无_1、 实验准备 注：1、实验准备部分包括实验环境准备和实验所需知识点准备。2、若是单人单组实验，同组成员填无。：1. 实验目的1) 掌握算术编码基本原理及其实现步骤。2) 通过MATLAB实现算术编码。2. 实验环境机房2、 实验过程记录 注：实验过程记录要包含实验目的、实验原理、实验步骤，页码不够可自行添加。：1、 实验原理算术编码的编码对象是一则消息或一个字符序列，其编码思路是将消息或字符序列表示成0和1之间的一个间隔上的一个浮点小数。在进行算术编码之前，需要对字符序列中每个字符的出现概率进行统计，根据各字符出现概率的大小，将每个字符映射到0 ,1区间上的某个子区间中。然后，在利用递归算法，将整个字符序列映射到0,1 区间上的某个间隔中。在进行编码时，只需从该间隔中任选一个小数，将其转化为二进制数。符号序列越长，编码表示他的间隔就越小，表示这个间隔所需的二进制位数就越多，编码输出的码字就越长。算术编码规则在进行编码过程中，随着信息的不断出现，子区间按下列规律减小。新子区间左端=前子区间左端+当前子区间左端前子区间长度。新子区间长度=前子区间长度当前子区间长度2、实验代码（附上相应的程序代码） function arithmeticcoding S = input(请输入信源符号=); P = input(请输入信源概率向量P=); str = input(输入编码的字符串=); l = 0; r = 1; d = 1; n = length(str); n_S = length(P); %*处理第一个字符*% for i=1:n flag = 0; for k = 1:n_S if str(i)=S(k) m=k; flag =1; break; end end if flag =0 error(非信源字符); end %*当前单个字符的左、右端以及长度处理*% pl = 0; pr = 0; for j = 1:m-1 pl = pl + P(j); %左端 end pr = pl+P(m); %右端 pd = pr-pl; %子区间长度 %*新子区间的左、右边界以及长度处理*% if i = 1 %首字符 l = pl; r = pr; d = pd; else %算术编码规则 l = l+d*pl; d = d*pd; r = l+d; end strl = strcat(第,int2str(i),个符号的间隔左右边界：); disp(strl); format long; disp(l);disp(r); end strl = strcat(符号的间隔左右边界：); disp(strl); format long; disp(l);disp(r);end3、实验记录（1） 输入多组信源数据进行测试分析；（2） 记录输入各符号时，产生的新子区间，并与理论结果比较分析。三、实验小结： 注：1、实验小结应包含实验所需知识点和实验方法的总结，实验心得体会等。2、分组实验需包含同组讨论内容。本次的实验内容比较简单，在实验的过程中，老师要求我们要掌握每一步编码的由来，还要使程序能够显示每一个子区间范围，这就增加了实验的难度，但是在实验的过程中会发现只要认真的研究程序，按照老师教的步骤验证每一步得到的结果，还